Jak zjistit vnitřní odpor baterie?

Mezi mnoha součástkami a součástkami automobilu nemá baterie obdobu ve své schopnosti způsobit nepříjemné překvapení! Zrovna včera svižně točil startérem a nic nenasvědčovalo potížím, ale dnes už běžíte na zastávku a máte zpoždění do práce. Ale zdá se, že teprve nedávno provedli preventivní dobíjení.

Baterie dokáže nepříjemná překvapení jako žádná jiná. Tento prvek je příliš tmavý a neprůhledný v každém smyslu. Obecně se uznává, že pro spolehlivý provoz baterie stačí pravidelně ji plně dobíjet externí nabíječkou v garáži nebo doma (a to je opravdu správná taktika ), ale taková péče někdy nestačí. Existuje mnoho faktorů, které přispívají k neočekávanému vybití baterie. Od vybití v důsledku nepřepnutých rozměrů, na které jste již zapomněli, až po banální neschopnost vaší nabíječky pracovat s moderními vápníkovými technologiemi, které vyžadují zvýšené napětí.

V každodenním životě lze životnost baterie testovat pouze pomocí vidlice, která se prodává v každém autoservisu. Ale většina zástrček poskytuje proud 100 (méně často 200) ampérů – takové zatížení vám umožňuje pouze identifikovat zjevnou výrobní vadu u kupované nové baterie. Nosná vidlice není schopna plně posoudit míru opotřebení použité baterie a její reálnou zbytkovou životnost.

Existuje však způsob, jak „nahlédnout do černé skříňky“. Každá baterie má takový parametr, jako je vnitřní odpor. Roste s tím, jak baterie stárne a opotřebovává se a nepřímo ukazuje skutečnou zbývající kapacitu a startovací proud.

Měření vnitřního odporu baterie je teoreticky velmi jednoduchý proces, který v podstatě vyžaduje voltmetr, ampérmetr, žárovku jako zátěž a kus papíru a tužku pro základní výpočty pomocí Ohmova zákona. Ale v praxi je to dělat doma nebo v garáži extrémně obtížné – domácí multimetry, které má mnoho majitelů automobilů, nepracují s tak malými hodnotami, jako jsou miliohmy a mikrovolty. A budou se muset měřit.

Existují však speciální přístroje – digitální testery baterií, které s vysokou přesností změří vnitřní odpor baterie a jejich softwarový algoritmus s malou chybou vypočítá skutečnou zbývající kapacitu a startovací proud z odporu. Mnoho autoservisů v rámci komplexní diagnostiky (která je před zimou často nabízena jako akce) provádí test baterie takovým testerem – přístroj často dokonce vytiskne výsledek ve speciální diagnostické účtence nebo jej odešle jako soubor do email nebo messenger. V prodeji jsou gadgety pro profesionální i amatérské garážové použití. Novinka letošní sezóny – tester-analyzátor zabudovaný přímo do nabíječky! Abych to tak řekl, nabil jsem to a diagnostikoval! Rozhodli jsme se seznámit s takovým zařízením na příkladu BERKUT BCA-10.

BERKUT BCA-10

BCA-10 je multifunkční automatická nabíječka s vestavěným mikroprocesorovým analyzátorem baterií. Tělo zařízení je vodotěsné a nárazuvzdorné, krokodýli jsou výkonní, s vynikajícím kontaktem i se znečištěnými nebo zoxidovanými vývody baterie. Nabíječku lze použít jak přenosnou, tak i stacionární: tělo má očka pro šrouby pro montáž na stěnu. Ale to není racionální – pro testování životnosti baterie nebo posouzení provozuschopnosti generátoru je vhodné neřídit auto nebo tahat baterii do nabíječky, ale naopak vzít zařízení s sebou pod kapotu . Navíc v tomto režimu není potřeba zapojovat zástrčku do 220V zásuvky.

Hlavním nástrojem pro sledování a ovládání zařízení je velký 3,8palcový LCD displej s modrým podsvícením a membránovými tlačítky chráněnými před vlhkostí a prachem.

Klíč “REŽIM” volí provozní režim:

Režim nízkoproudého nabíjení pro motocyklové olověné antimonové baterie / Režim vysokoproudého nabíjení pro automobilové olověné antimonové baterie.

• Nucený zimní režim a režim pro baterie AGM.

• Režim nabíjení kalciové baterie.

• Režim napájení 12 voltů/10 ampérů s ochranou proti zkratu (pro výměnu baterie, aby se předešlo selhání nastavení, stejně jako pro kontrolu elektrického zařízení při opravách a napájení jiných 12V zařízení).

Klíč “TEST BATT” určuje úroveň nabití baterie v procentech a plíživou čáru textu – „Plná/Střední/Nízká“. Ve skutečnosti funguje jako pohodlný voltmetr, který interpretuje napětí na procenta nabití a textové hodnocení.

Klíč “ALTERNÁTOR” – v podstatě stejný voltmetr jako v režimu „TEST BATT“, ale tam jsou kritéria hodnocení odlišná, protože napětí je měřeno s ohledem na běžící motor. Není potřeba zásuvka 220 V – BCA-10 se jednoduše připojí k baterii pomocí svorek, motor se spustí a na zařízení se stiskne tlačítko „ALTERNÁTOR“. Na displeji se zobrazí, zda je napětí generátoru normální nebo ne. Vidíte napětí při volnoběhu a při jakékoli rychlosti. A také, což je důležitější, při volnoběhu se zapnutými výkonnými spotřebiči – sporák, světlomety, různé topné systémy. Tím odpovíte na otázku: Je váš generátor naprázdno dostatečně nabitý, aby nabil baterii, nebo je energetická bilance záporná? Měli byste si poradit s moderním, provozuschopným a novým vozem! Na fotce je nápis „GOOD“ a 14,5 V se zapnutými potkávacími světly, vyhřívaným čelním a zadním sklem a ventilátorem topení.

Režim testování baterie

No, teď to nejzajímavější – kvůli které bylo všechno zahájeno! Klávesa „CCA TEST“ je totiž hlavním režimem pro hodnocení stavu baterie! V tomto režimu BERKUT BCA-10 určuje studený startovací proud (maximální startovací proud), který je baterie schopna dodat ve svém aktuálním stavu, a také ukazuje svůj vnitřní odpor v miliohmech a „zdraví“ v procentech SOH (State Of Health). .

Tlačítko „CCA TEST“ je vybaveno tlačítky se šipkami plus/mínus – po zvolení testovacího režimu pomocí těchto tlačítek je potřeba zadat do paměti zařízení jmenovitou hodnotu studeného startovacího proudu uvedenou na typovém štítku baterie. Na tomto principu (předběžné zadání dat o baterii) fungují všechny přístroje, profesionální i amatérské, které na základě měření vnitřního odporu analyzují baterii a výsledky interpretují do dalších parametrů.

Důležitý bod! Startovací proud za studena je indikován na všech bateriích bez výjimky, ale někdy v různých normách. Pokud například výrobce určil podle evropské normy startovací proud za studena 550 ampér, pak se píše EN 550. Nejčastěji se vyskytuje evropská norma EN, poněkud méně často – americká SAE/CCA, německá DIN, a mezinárodní IEC. V různých systémech měření bude stejná baterie ukazovat různá čísla. Proto musíme mít na paměti, že software měřicího modulu v BERKUT BCA-10 používá AMERICKÝ STANDARD SAE/CCA! A pro pohodlí výrobce opatřil zařízení převodní tabulkou ze standardu na standard.

Bereme tedy z obchodu novou baterii na kontrolu. Baterie je kvalitní, drahý, Ca/Ca systém s kapacitou 65 ampérhodin a maximálním startovacím proudem 650 ampér, označený EN 650. Pomocí tabulky převádíme evropskou 650 na americký standard – my get 710. Tento údaj zadáme pomocí tlačítek se šipkami do nabíječky a stiskneme tlačítko “test”.

Výsledek: skutečný studený startovací proud je 682 ampér. To je opět podle amerického standardu. Převedeme to na evropské – dostaneme 630 ampérů. To znamená, že baterie je schopna dodávat o něco méně, než bylo slibováno. To je normální – za prvé, ve skutečnosti je to jen o 3 % méně. Za druhé, část těchto 3% je přípustná chyba měření (koneckonců BERKUT BCA-10 není certifikované zařízení v hodnotě stovek tisíc rublů, ale domácí měřič!). Zatřetí, mnoho baterií dosáhne nominálních hodnot nějakou dobu po zahájení skutečné práce, ale naše baterie ještě nebyla nainstalována pod kapotu automobilu.

Vnitřní odpor baterie je 5,0 miliohmů. To je dobrý ukazatel. Neexistují žádné absolutně přesné referenční hodnoty, ale u většiny provozuschopných a neopotřebovaných baterií používaných v osobních automobilech by vnitřní odpor neměl překročit 4-6 mOhm.

96% SOH (čísla stavu zdraví) neboli „stav baterie“ znamená komplexní ukazatel jejího zdraví. Tato hodnota je podmíněná, přímo neodpovídá žádnému fyzickému parametru, ale používá se všude a je přijímána jako jednoduchá a srozumitelná charakteristika zdroje.

Zařízení připojíme na další baterii – starou, olověně-antimonovou baterii s kapacitou 55 ampérhodin. Nebudeme na něm muset nic přepočítávat, protože podle nálepky na pouzdru je studený startovací proud uveden přesně v americké normě CCA – 450 ampér (což odpovídá 420 podle normy EN). Baterie, jak se říká ve Státech, „viděla všemožné svinstvo“ a má potíže s vytažením startéru auta Zhiguli, na kterém sedí. Výsledek je předvídatelný. Vnitřní odpor se zvýšil na nepřijatelných 10.2 miliohmů a zapínací proud klesl na 336 ampér – to je podle normy EN asi 310 ampér. V létě si tato baterie ještě nějak poradila, ale před zimou je čas ji sešrotovat – zklame vás to!

Nabíjení baterií

Podívali jsme se na provoz BERKUT BCA-10 jako na analyzátor baterie, ale ve skutečnosti jsme se nedotkli hlavní funkce – vlastně nabíjení! Zařízení má však řadu velmi zajímavých vlastností, které jej odlišují od jeho analogů.

Jednak je maximální nabíjecí proud poměrně vysoký – činí 10 ampér, takže si přístroj poradí i s těmi nejvýkonnějšími bateriemi s kapacitou až 200 A*h. Proces nabíjení probíhá automaticky a zahrnuje 9 kroků/stupňů, zařízení nezávisle volí sílu proudu na základě provedené diagnostiky a aktuálního stupně nabíjení.

Za druhé, BCA-10 má velmi nízký práh napětí pro baterii, kterou lze nabíjet. Mnoho zařízení jednoduše blokuje nabíjení, pokud je baterie příliš nízká. Ano, buďme upřímní – po hlubokém vybití už baterie s největší pravděpodobností nevydrží a každou chvíli selže. Ale i na něm se dá v teplém období chvíli opatrně jezdit a dojet si alespoň do obchodu koupit nový. A BERKUT BCA-10 vám umožní nabíjet: minimální práh zbytkového napětí baterie, při kterém začíná nabíjení, jsou pouze 2 volty!

Za třetí, BCA-10 efektivně doplňuje moderní kalciové baterie, které jsou u běžných univerzálních zařízení nedostatečně nabíjeny. Pokud je na pouzdru baterie napsáno „Ca/Ca“, pak se tlačítkem „MODE“ vybere stejnojmenný režim. Baterie dostane potřebné napětí a automatické vypnutí bude fungovat přesně s ohledem na vápenatou podstatu její náplně.

Během procesu nabíjení zobrazuje BERKUT BCA-10 na displeji proud v ampérech, napětí ve voltech, počet ampérhodin „nabitých“ v baterii a čas v hodinách zbývající do konce procesu. Samotný proces je duplikován ikonou známou na mobilních telefonech – blikajícím nabíjecím pruhem v pravém horním rohu:

Mimochodem, další užitečnou vlastností BERKUT BCA-10 je paměť provozního režimu. co to je? Faktem je, že téměř všechny moderní nabíječky s aktivací tlačítkem po připojení k baterii a síti vyžadují ruční stisknutí tlačítek pro výběr režimu a zahájení nabíjení. BCA-10 také. Ale poté, co napájecí zdroj v zásuvce zmizí (což například v garážích není neobvyklé), většina zařízení vyžaduje restart nabíjecího procesu ručně. A pokud jste nechali baterii nabíjet přes noc, je životně důležité, abyste ji do rána nabili a přitom vypadla elektřina, pak vás čeká nemilé překvapení. BERKUT BCA-10 je v tomto smyslu chytřejší – poté, co se v zásuvce objeví napětí 220 voltů, začne samostatně znovu nabíjecí proces!

Vnitřní odpor baterie je nejdůležitější charakteristikou. Docela přesně určuje celkový stav baterie a zbývajícího zdroje. Testery baterií vypočítávají maximální startovací proud na základě vnitřního odporu. Pro přesné měření tohoto parametru potřebujete speciální zařízení. Nejjednodušší multimetr a Ohmův zákon umí přibližně totéž.

Jaký je vnitřní odpor baterie?

Vnitřní odpor baterie – Jedná se o odpor, který baterie klade elektrickému proudu, který jí prochází. Čím nižší, tím lepší. Schematicky jej lze znázornit jako zdroj EMF s rezistorem zapojeným do série. To je znázorněno na obrázku níže.

Fyzicky se vnitřní odpor autobaterie skládá z několika faktorů, které určuje její konstrukce. Nejméně to ovlivňuje olovo, ze kterého jsou vyrobeny desky a svorky baterie.

Elektrolyt v nabité baterii obsahuje hodně kyseliny sírové a je dobrým vodičem elektrického proudu. Elektrolyt vybité baterie obsahuje málo kyseliny a skládá se převážně z destilované vody, která je špatným vodičem proudu.

Nejvýznamnějším faktorem ovlivňujícím vnitřní odpor baterie je plocha aktivních olověných desek. Když je baterie nová, je tato oblast maximální, protože desky nejsou pokryty síranem olovnatým. Když jsou sírany hojné, zmenšují aktivní oblast, která se může dotýkat elektrolytu a interagovat s ním. Tento jev se nazývá sulfatace a velmi ovlivňuje vnitřní odpor autobaterie.

Nová baterie může mít také vyšší vnitřní odpor než normálně. Hlavním důvodem je, že výrobce ušetřil na olovu snížením počtu destiček, což přímo ovlivňuje uvažované vlastnosti baterie. Během provozu mají olověné desky tendenci se rozpadat a drolit. Tento proces také zvyšuje vnitřní odpor baterie a snižuje její další vlastnosti.

Jaký by měl být vnitřní odpor baterie?

Běžný vnitřní odpor správně nabité autobaterie s tekutým elektrolytem je v rozmezí 4-6 mOhm. U AGM je nižší kvůli specifickému zařízení – 3-4 mOhm. Po 4 letech provozu se tento parametr může zvýšit na 13-15 mOhm. V tomto stavu je baterie stále schopna nějak fungovat, ale neměli byste od ní očekávat mnoho. Pokud vnitřní odpor kyselinové baterie přesáhne 20-30 mOhm, je považována za nevhodnou pro další použití.

Jak změřit vnitřní odpor baterie?

Není možné měřit vnitřní odpor baterie pomocí běžného ohmmetru. To je způsobeno skutečností, že baterie není pouze rezistor, ale také zdroj EMF zapojený do série. Nejjednodušší a nejdostupnější způsob, jak zjistit vnitřní odpor baterie, je změřit úbytek napětí na jejích svorkách při známé zátěži. Poté pomocí Ohmova zákona vypočítejte odpor pomocí tohoto vzorce:

R=U/I ;

kde R — vnitřní odpor baterie;

U — pokles napětí při známé zátěži;

I – známé zatížení.

Tato metoda je naprogramována v testerech vnitřního odporu baterie. Lze jej použít i pro výpočty pomocí jednoduchého multimetru.

Speciální tester baterií

Měření vnitřního odporu baterie pomocí speciálního testeru je nejjednodušší a nejpřesnější způsob. Musíte zadat počáteční data do zařízení a připojit jej ke svorkám baterie. Tester změří napětí bez zátěže, poté zatíží baterii malým proudem a na základě poklesu napětí vypočítá vnitřní odpor.

Většina testerů autobaterií současně zobrazuje maximální startovací proud a „zdraví“. Jak se tyto hodnoty počítají? Pro výpočet maximálního zapínacího proudu zařízení používá naměřený vnitřní odpor a uživatelem zadanou nominální hodnotu uvedenou na štítku baterie.

Je důležité pochopit, že testery tohoto typu nezatěžují baterii proudem 600 A. Vypočítají tento parametr. Podobným způsobem se „zdraví“ baterie vypočítává v procentech.

Co dalšího potřebujete o těchto zařízeních vědět? Vnitřní odpor měří poměrně přesně a na jejich hodnoty se dá spolehnout. Pokud jde o maximální startovací proud a „zdraví“, pak podle těchto údajů můžete věřit 50 až 50. Je to proto, že zařízení s popsaným provozním algoritmem neměří přímo studený startovací proud, ale vypočítává jej na základě vnitřního odporu a nominální hodnotu zadanou uživatelem.

To znamená jediné. Pokud tester vnitřního odporu ukazuje vysoký startovací proud a 100% „zdraví“, pak to nezaručuje, že baterie před vámi je v perfektním stavu. V polovině případů taková baterie nemusí projít testem se zátěžovou vidlicí a také měřením reálné kapacity vybíjením. Zvláště když mluvíme o kontrole baterie, která není nová. Při výběru nové baterie je takové úskalí extrémně vzácné.

Multimetr

K měření vnitřního odporu baterie budete potřebovat multimetr a nějakou zátěž známého výkonu. Nejjednodušší je použít autosvítilnu ze světlometu. Chcete-li zjistit, kolik proudu spotřebovává, musíte vydělit výkon jmenovitým napětím baterie. Například 50W halogenová potkávací žárovka do auta spotřebovává proud 50: 12 = 4 A. Pro získání přesnějších údajů můžete zapojit ampérmetr do série se zátěží.

Vnitřní odpor baterie se měří pomocí následujícího algoritmu:

1. Přepněte multimetr do režimu měření stejnosměrného napětí do 20 V.
2. Připojte sondy ke svorkám baterie.
3. Připojte zátěž k baterii.
4. Počkejte, až se napětí ustálí, a zaznamenejte jej (obvykle 3-5 sekund).
5. Odpojte zátěž.
6. Zaznamenejte napětí naprázdno.
7. Vypočítejte rozdíl mezi napětím bez zátěže a se zátěží.
8. Výsledný úbytek napětí vydělte proudem odebíraným zátěží.

Vypočtená hodnota bude požadovaný vnitřní odpor baterie.

Poznámka. Pro získání správných dat pomocí této metody by měla být měření prováděna na ustálené baterii při teplotě +20 stupňů Celsia. Pokud byla baterie právě nabita z generátoru nebo stacionární nabíječky, výpočty nebudou příliš přesné. Totéž se stane v případě „studené“ baterie.

10 faktů o vnitřním odporu baterie

Na závěr nabízím ne každému zřejmá fakta o vnitřním odporu baterie:

1. Čím nižší vnitřní odpor, tím lépe.
2. Baterii s normálním vnitřním odporem lze nabíjet vyššími proudy s menším teplem.
3. V polovině případů je baterie s nízkým odporem schopna dodat vysoký startovací proud za studena.
4. Vnitřní odpor nemůže přesně určit kapacitu baterie. Existují také takové testery, ale neměli byste slepě věřit jejich údajům, protože neměří skutečnou kapacitu, ale pouze ji vypočítají.
5. Ne každá baterie je schopna dodávat vysoký startovací proud s nízkým vnitřním odporem.
6. Pouze v polovině případů je posouzení zbývající výdrže baterie na základě vnitřního odporu správné.
7. Měření vnitřního odporu je užitečné při výběru nové baterie.
8. Při desulfataci baterie je vhodné změřit odpor. Pokud se po dalším cyklu sníží, lze postup považovat za úspěšný.
9. Vnitřní odpor baterie nelze změřit jednoduchým ohmmetrem.
10. Měření vyžaduje speciální přístroj nebo voltmetr se známou zátěží.

Celkově je vnitřní odpor baterie důležitou a užitečnou vlastností. Umožňuje vám při výběru nové baterie vyloučit nákup vadných baterií a po několika letech provozu vyhodnotit přibližný „zdraví“ baterie. To je dobrá vizuální pomůcka, pokud řešíte problém, kdy se při nabíjení baterie nezvyšuje hustota elektrolytu.

Vyplatí se kupovat drahý tester vnitřního odporu baterie? Pokud se údržbě baterií věnujete profesionálně, pak byste takové zařízení rozhodně měli mít. Je to jako s hustoměrem a refraktometrem. Jednoduchý automobilový nadšenec takový tester opravdu nepotřebuje. Pokud chcete zjistit vnitřní odpor vaší baterie, můžete to udělat poměrně přesně pomocí multimetru a žárovky ze světlometu.

Autor: Petrenko Sergey Kategorie: Elektrická zařízení Dostupné: Aktualizováno: 07. listopadu 2024 Zobrazení: 1705